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国网经研院院长助理 张兆峰:如何把握能源绿色低碳转型发展大势

2022-09-22 14:14来源:中国电业与能源关键词:分布式能源能源安全电网数字化收藏点赞

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紧扣低碳转型新特征 加快构建现代能源体系——访国网经济技术研究院有限公司院长助理张兆峰

推动能源革命、建设能源强国是党中央国务院赋予能源电力行业的重大时代命题和重要历史责任。“十四五”时期,我国可再生能源呈现大规模、高比例、市场化、高质量的发展趋势,将长期持续引领能源生产和消费革命,引领能源电力发展和产业变革发展方向。如何准确把握能源电力转型发展的方向趋势?怎样紧扣能源绿色低碳转型的新阶段新特征构建现代能源体系?对此,本刊记者专访了国网经济技术研究院有限公司院长助理张兆峰。

《中国电业与能源》现阶段,如何把握我国能源绿色低碳转型发展大势?

张兆峰:我们要洞察能源电力绿色低碳转型的新阶段新特征,把握好转型发展主逻辑。当前,全球新一轮能源革命和科技革命深度演变,全球能源供需版图深度调整,绿色低碳成为能源发展主旋律。加快能源结构转型已经成为世界各国共识,大力发展可再生能源已经成为全球能源转型和应对气候变化的重大战略方向和一致行动,并将带来广泛而深远的影响。

面向新时代奋斗目标,构建新发展格局,中国经济社会发展的内在需求和战略性布局集中投射到能源电力发展变革之中。2021年12月召开的中央经济工作会议提出“要深入推动能源革命,加快建设能源强国”,标志着党中央、国务院对保障能源安全和能源绿色低碳转型发展的视野布局更加宏阔。从能源战略路线图来看,国家发展改革委、国家能源局发布《“十四五”现代能源体系规划》,提出创新电网形态和运行模式,增强电力系统资源优化配置能力,推动电网主动适应大规模集中式新能源和量大面广的分布式能源发展,推动能源生产消费方式绿色低碳革命,提升能源产业链现代化水平,高度契合全球能源转型发展大势。

我国能源电力行业被历史性地推到了舞台中央。加快发展可再生能源、实施清洁替代行动,是推进能源革命和构建清洁低碳、安全高效能源体系的重大举措,能源电力绿色低碳转型是引领能源电力发展和产业变革发展的根本动力。要不断提高把握转型发展主逻辑的能力,先立后破、通盘谋划,以保障安全为前提服务构建现代能源体系,协同推进低碳转型与供给保障,筑牢国家能源安全屏障。

《中国电业与能源》如何从长期、战略性视角深化推进电网适应量大面广的分布式能源发展?

张兆峰:今年以来,推动能源电力转型发展的一系列重大政策规划密集出台,影响深远。同时,我国能源电力发展和能源安全等方面新旧矛盾错综交织。在这样的背景下,尤其需要立足发展实际,充分考虑能源、环境、技术、经济各要素,进一步审视把握能源电力转型带来的挑战和问题,着眼发展的根本方向趋势问题,不断打破常态思维认知,完整、全面、准确贯彻落实好新发展理念,积极面向新时代,增强谋划未来电网发展工作的战略性和方向感,夯基垒台,推进实践。

几十年来,由于传统发电机组容量越来越大、电源越来越集中,我国从资源配置、生产组织、业务体系、技术支撑到政策设计、规章规程都是以大煤电、大水电等集约化的模式组织能源电力生产和资源配置,也比较习惯基于传统的集约化的能源大生产格局解决处理问题。能源清洁低碳转型的背景下,国家政策明确了集中式与分布式并举的发展格局,分布式能源建设点多面广,发展迅猛。随着新一代信息技术、新材料技术、储能技术、柔性输电技术、可中断工业负荷的持续进步,可再生能源与信息、交通、建筑等领域交叉融合,分布式能源发展前景广阔。

分布式能源电力的发展为电力系统创造了新机遇,同时导致电力市场生产消费关系更为复杂。在这种背景下,需要从长期、战略性的视角,从产业体系、市场体系、技术体系以及治理体系等方面深化研究分布式能源电力发展和网络布局,充分发挥分布式能源的巨大潜力,实现分布式能源电力有序发展和效益最大化,更好顺应能源电力转型发展的现实实践。站在电网的视角看,在实践上要强化分布式能源与电网需求配合,系统评估分布式能源对电网系统的贡献作用,调整适配电网传统的投资建设和运行管理方式,深化研究微电网灵活消纳和调节能力实践应用,探索涵盖电、热、冷、气、氢等多能耦合互动的微电网综合供能等模式创新,增强电网弹性。要通过技术创新缓解其对电网系统造成的波动性影响,跟踪智能用电、新型储能、智慧能源管理、需求响应等技术快速进步,更好地调节电力系统和消费者之间的动态交互,推进分布式能源资源市场整合。

《中国电业与能源》面对大规模高比例新能源接入电网,传统的大电网发展逻辑惯性及路径依赖如何进行适应性调整?

张兆峰:中国有电100多年来,我国电网由小到大,电网的集中化、同步化程度不断提高。大电网是我国实现能源资源全国优化配置的重要平台,我国的客观资源禀赋和能源需求决定了在全国范围内自西向东、自北向南大规模、远距离调配能源。21世纪前20年,我国通过特高压、超高压输电网的大规模建设着力解决电力资源的大范围配置问题,构建了世界上规模最大、覆盖范围最广、电压等级最高的交直流混联现代化大电网。随着大型风光电基地开发外送、分布式新能源、海上风电并举发展以及电力系统中大规模直流接入,系统的结构形态发生变化,电源结构剧烈变化,加之电力电子技术的普及,带来绿色电力的安全高效传输和消纳问题,系统安全运行面临电网孤岛运行、支撑电源“空心化”等因素挑战。同时,安全稳定供电的需要和技术的创新进步,使储能与电源、电网、负荷并列,成为新型电力系统不可或缺的第四要素,遍及电网各环节的各种储能设施和储能系统,正在创造电力电量平衡的新机制新模式。在科技创新的加持下,新型储能系统的成本将进一步降低,氢气制备、储存、运输、利用全链条技术成熟度也会大幅提升,新型储能、氢能技术装备的商业化推广和规模化应用前景乐观,有望带动能源电力系统形态的深化改变。

基于转型背景下新的发展基础和大电网发展的现实逻辑和内在机理,要不断创新电网形态和运行模式,增强系统功能,增强电网弹性和韧性,提升整个系统的资源配置能力,搭建能源转化平台,引领好新发展格局下的能源电力高质量发展。

现实实践上,要系统研究把握未来电网结构形态,统筹电源与电网、可再生能源与传统化石能源开发与消纳的关系,结合沙漠、戈壁、荒漠地区大型风光基地规划开发,统筹新能源和传统化石能源“增”与“减”的关系和在区域布局上“东中西”的关系,充分挖掘负荷侧的资源潜力。大力推进新能源并网能力提升、清洁煤电深度调节、特高压柔性直流、大容量低成本新型储能、用户侧需求响应等关键技术研发,积极推动发输储用全环节技术创新,切实推动电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进。

《中国电业与能源》在能源绿色转型背景下,电网数字化建设面临哪些挑战?

张兆峰:随着清洁转型,无论是发电、输电和配用电环节都面临灵活性、适应性和可控性的新要求,众多的分布式电源、小微电网和个体电能“产销者”也将促使电网走向开放式的复杂系统形态。转型背景下,互联网、大数据、人工智能等现代信息技术加速与能源电力融合,数字化发展将对能源电力进行数字贯通和价值整合,推动能源电力业务在线化、智能化和数字化,创新电力业务模式和商业模式,对能源电力生态产生重大影响。

数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机,数字化是能源电力清洁转型发展的基础先导和必备条件,要切实推进数字化转型,建设数字电网,着眼能源电力的数字贯通和价值整合,大幅提升电力系统可见、可知、可控水平,通过对日益灵活的电网系统的电力供需平衡、大面积分布式资源的整合优化,推动电网走向柔性化和高弹性,支撑新能源电力发展。数字化转型同时也将带来经营发展、运营模式、组织模式、资源配置方式的战略性转变,每个企业都必须思考数字化的升级,面向一切业务数据化、一切数据业务化的万物互联时代,通过数字化从根本上支撑构建新型电力系统,从根本上驱动生产、驱动管理、驱动市场。

要对作为传统行业数字化转型面临的挑战和压力有足够认识,现实实践上尤其要着力克服和避免传统行业数字化进程中常见的误区和偏差,勇于打破传统业务惯性和思维范式,将实践应用放到数字化融合突出的位置,推动系统规划建设运行、能源电力生产运营产业链价值整合、业务数据融合,将业务开展和管理运营建构到未来电网发展数字化的软硬件基础环境上,健全数字化转型推进机制、业务架构和组织体系。要通过数字化转型,为企业高质量发展注入新动能,构建新的体系化数字业务能力,构建数据智能和生态,扩大数字化转型先发优势,推动业务变革、赋能高质量发展。

《中国电业与能源》在“双碳”目标推动进程中,电力市场建设应如何发力以提供有力支撑?

张兆峰:“双碳”目标的背景下,新能源成为装机和电量的重要组成部分,常规电源逐步转向调节与支撑,新型负荷快速发展,新能源大规模参与电力市场将成为必然趋势。同时,受供需形势、地方利益、价格水平等因素影响,还面临不同地区间的政策衔接和制度“缝隙”弥合问题,“外来电”和“外送电”利益关系协调难度大,“高峰不给、低谷不要”情况时有发生,送端弃电、受端缺电问题并存,电源辅助调节机制、省间调峰补偿机制、本地及跨省需求侧响应支援机制等矛盾和问题叠加,单靠传统手段远远不够,深化新能源电力资源市场化配置势所必然,日趋成为各方共识。从世界范围来看,电力市场建设起步较早的国家,也是当前可再生能源发展最快的国家。这些国家、市场所面临的问题,与我国当前可再生能源发展所面临的问题是共性的。

现实实践上,根本上还是需要增强市场化配置资源的发展逻辑,发挥市场在电力资源配置中的作用。要聚焦清洁能源消纳、系统灵活调节能力、绿色能源消费等重点问题,推动电力市场建设,通过市场机制激发供需两侧消纳新能源的潜能,提升灵活调节能力,合理体现新能源的环境价值、燃煤发电的容量价值、灵活资源的调节价值,重点强化适应高比例新能源的市场化交易机制,健全中长期、现货交易和辅助服务交易有机衔接的电力市场体系。提升市场主体的市场参与能力,引导用户侧可调负荷资源、储能、分布式能源、新能源汽车等新型市场主体参与市场交易,释放用户侧灵活调节能力,并为分布式发电就近交易、微电网、综合能源等新模式、新业态发展创造良好环境。还要加强与上游燃料市场和下游碳市场、绿证市场等的协同,做好消纳责任权重、碳配额、碳税等相关政策的统筹衔接,形成同向合力。与此同时,匹配电力市场作用的发挥,需要电网规划建设深度匹配。电网输送能力限定了电力资源优化配置的边界,在未来,电网规划发展需要强化电价与成本、短期边际成本竞争与输电能力匹配、最高负荷预测与需方响应功率等市场因素的敏感性校核,以更好落实国家区域重大战略和能源安全战略,引导和服务能源生产和消费革命主流方向。

《中国电业与能源》不断深化体制机制改革将为能源电力清洁转型发展带来哪些新机遇?

张兆峰:要用进化的思维来看待能源电力清洁转型发展,主动顺应转型发展过程中的体制机制变革趋势。纵观能源电力发展,总是伴随着技术进步迭代和政策变迁共振,正是通过一系列改革,通过技术创新和开放合作,我国电力工业获得了前所未有的发展。“四个革命、一个合作”能源安全新战略,突出将能源体制革命作为其他“三个能源革命”的保障。新型电力系统下,整个电网的物理形态和相关的组织体系形态发生新的变化,发、供、用的主体内涵更加丰富,相互间融合、嵌套、协调的因素增多增强,相应的电力输、配、储、用将调动更多的市场主体和电力用户更多地参与到系统的经济活动中,并产生更多的价值效应。

新型电力系统需要根植于相应的体制机制环境和制度基础,也需要相应的体制机制调整适应。现实实践中,要将深化改革作为转型发展的重要基础和保障,主动顺应能源电力转型变革的规律,把握方向和趋势性问题,系统研究未来电网发展对于电力市场建设和输配电价结构的影响,推进适应能源电力结构转型的电力市场机制建设。要务实做好重大问题政策研究,把握好发展改革背后的政治逻辑、经济逻辑和实践逻辑,加强沟通衔接协调,加强对大电网、局域电网、分布式微电网等各自功能定位的深层次认知,在电力基础设施互联互通、竞争性业务、新能源就近消纳、增量配电等问题上深化体制机制基础的合理性与适配性分析,破除制约能源电力高质量发展的体制机制障碍。综合把握转型变革带来的新业务、新业态、新技术发展,深化研究推进现代供电服务体系建设,增强供电服务企业的发展活力,从业务结构、运营体系、组织模式、资源配置方式、生态架构上构建体系化能力,推进业务创新和业务融合,更好满足多元利益价值背景下的用电用能服务生态需求。


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